CN115603803A - 光信噪比检测方法、装置及计算机存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光信噪比检测方法、装置及计算机存储介质，其中，光信噪比检测方法包括调整检测光源处于自发辐射状态；根据待测通道的频谱带宽调整检测光源的信号宽度为第一宽度，获取收端站点的光学性能监测点处的通道总功率；调整检测光源的信号宽度为第二宽度，获取收端站点的光学性能监测点处的噪声功率，第二宽度小于第一宽度且两者对应信号的中心频率错开；根据通道总功率和噪声功率确定待测通道的光信噪比。通过检测光源为待测通道提供检测光，同时改变检测光源的波形以及利用收端站点的光学性能监测点监测到的通道总功率和噪声功率，计算出待测通道的光信噪比，实现对空闲业务路径的光学性能监测，极大提升网络维护和管理能力。
Description
技术领域
本发明涉及光学性能检测技术领域，尤其涉及一种光信噪比检测方法、装置及计算机存储介质。
背景技术
光传送网(Optical Transport Network，OTN)技术是一种新型光传送技术，可以实现多种粒度的信号的传输、交换、复用等功能。光传送网对于业务的生存性有重要的要求，在光传送网中会存在大量空闲的光路资源，为故障业务提供恢复路径资源。
目前主流的光路性能检测技术，均是基于检测光路中业务光信号的性能参数，如光功率、光信噪比(Optical Signal Noise Ratio，OSNR)等参数，实现对检测光路的性能评估。然而，在光传送网的空闲通道中没有业务光信号，空闲通道经过的光开关和波长选择开关 (Wavelength Selective Switch，WSS)等器件也是关闭状态。这种情况下，现有的技术无法对这些空闲通道进行光性能监测。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明实施例提供了一种光信噪比检测方法、装置及计算机存储介质，通过调整检测光源的信号宽度来实现对空闲通道的光信噪比检测。
第一方面，本发明实施例提供了一种光信噪比检测方法，应用于光信噪比检测系统，所述光信噪比检测系统包括设置在发端站点的检测光源，所述检测光源的输出端连接所述发端站点的线路侧端口，所述光信噪比检测方法包括：
调整所述检测光源处于自发辐射状态；
根据待测通道的频谱带宽调整所述检测光源的信号宽度为第一宽度，获取收端站点的光学性能监测点处的通道总功率，所述待测通道为所述发端站点的线路侧端口到所述收端站点的线路侧端口的空闲通道，所述第一宽度不大于所述待测通道的频谱带宽；
调整所述检测光源的信号宽度为第二宽度，获取所述收端站点的光学性能监测点处的噪声功率，所述第二宽度小于所述第一宽度且所述第二宽度对应信号的中心频率与所述第一宽度对应信号的中心频率错开；
根据所述通道总功率和所述噪声功率确定所述待测通道的光信噪比。
第二方面，本发明实施例提供了一种光信噪比检测方法，应用于光信噪比检测系统，所述光信噪比检测系统包括设置在异地站点的检测光源，所述检测光源的输出端连接所述异地站点的线路侧端口，所述光信噪比检测方法包括：
调整所述检测光源处于自发辐射状态；
根据待测通道的频谱带宽调整所述检测光源的信号宽度为第一宽度，获取发端站点的光学性能监测点处的第一通道总功率以及收端站点的光学性能监测点处的第二通道总功率，所述待测通道为所述发端站点的线路侧端口到所述收端站点的线路侧端口的空闲通道，所述第一宽度不大于所述待测通道的频谱带宽；
调整所述检测光源的信号宽度为第二宽度，获取所述发端站点的光学性能监测点处的第一噪声功率以及所述收端站点的光学性能监测点处的第二噪声功率，所述第二宽度小于所述第一宽度且所述第二宽度对应信号的中心频率与所述第一宽度对应信号的中心频率错开；
根据所述第一通道总功率、所述第二通道总功率、所述第一噪声功率和所述第二噪声功率确定所述待测通道的光信噪比。
第三方面，本发明实施例提供了一种光信噪比检测系统，包括至少一个处理器和用于与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面所述的光信噪比检测方法或执行如第二方面所述的光信噪比检测方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面所述的光信噪比检测方法或执行如第二方面所述的光信噪比检测方法。
本发明实施例提供的光信噪比检测方法，至少具有如下有益效果：本发明实施例的光信噪比检测应用于空闲业务路径，通过检测光源为待测通道提供检测光，同时改变检测光源的波形以及利用收端站点的光学性能监测点监测到的通道总功率和噪声功率，计算出待测通道的光信噪比，实现对空闲业务路径的光学性能监测，极大提升网络维护和管理能力；本发明实施例相对于现有的光学性能监测方案，基于待测通道的频谱带宽对检测光源的信号宽度进行调整，能够更好地切合待测通道在传输业务状态下的环境，从而得到更加准确的光信噪比结果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的示例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1是本发明一个实施例提供的光信噪比检测方法的整体方法流程图；
图2是本发明一个实施例提供的第一宽度下通道功率的示意图；
图3是本发明一个实施例提供的第二宽度下通道功率的示意图；
图4是本发明一个实施例提供的调整检测光源的工作状态的流程图；
图5是本发明一个实施例提供的直连空闲端口下计算待测通道的光信噪比的流程图；
图6是本发明一个实施例提供的非直连空闲端口下计算待测通道的光信噪比的流程图；
图7是本发明一个实施例提供的光信噪比检测方法的整体方法流程图；
图8是本发明一个实施例提供的异地站点情况下计算待测通道的光信噪比的流程图；
图9是本发明示例一提供的网络结构示意图；
图10是本发明示例二提供的网络结构示意图；
图11是本发明示例三提供的网络结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
光传送网OTN继承了同步数据体系(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)网络和波分复用(Wavelength Division Multiplexing，DWM)网络的优势，齐聚友大容量和管控机制良好的优势。OTN可以实现多种粒度的信号的传输、交换、复用等功能。同时，OTN可以支持多种上层业务和协议，是承载光网络重要的组网技术。
OTN通过在一根指定的光纤中，组合不同的波长并同时进行传输，实现单条光纤传输容量的提升。不同波长的组合信号在经过站点时由站点中的光放大器设备进行功率放大，增加传输距离，光放大器设备在放大信号的过程中同样将噪声信号放大，使得信号在经过多个光放大器设备放大后，噪声信号变得非常大，为了监测和控制站点的信号的质量，对光通信网络引入了光学性能监测，其中OSNR就是光学性能检测中非常重要的一项指标。
OSNR是在有效带宽为0.1nm内光信号功率与噪声功率的比值，通过在站点处选择特定波长通道进行测量，可以得到该站点的该波长通道在光放大器设备输出的光信号功率与噪声功率，从而评估该波长通道在站点间的信道质量。由此可知，为了得到光信号功率与噪声功率，需要对业务路径上的业务光信号进行监测，无法监测没有业务光信号的空闲通道；而OTN为了保证业务的生存性，预留了大量空闲的光路资源，为故障业务提供恢复路径资源，由于无法提前预知空闲通道的光学性能指标，当业务真正发生故障，并切换到这些空闲通道上后，业务无法成功恢复，造成业务长时间中断，严重影响网络的服务质量。
基于此，本发明实施例提供了一种光信噪比检测方法，为检测空闲的待测通道的OSNR提供了一种检测手段，通过改变检测光源的波形，利用光学性能监测技术在收端站点分别检测出待测通道的信号功率和噪声功率，从而计算出待测通道的OSNR，实现对空闲通道的光性能监测。
参照图1，本发明实施例提供了一种光信噪比检测方法，应用于光信噪比检测系统，光信噪比检测系统包括设置在发端站点的检测光源，检测光源的输出端连接发端站点的线路侧端口，光信噪比检测方法包括但不限于以下步骤S100、步骤S200、步骤S300和步骤S400。
步骤S100，调整检测光源处于自发辐射状态。
为了对空闲通道进行OSNR测量，本发明实施例将额外的检测光源接入到待测通道，提供用于测量的光信号。由于检测光源并不需要真正承载业务，因此采用自发辐射状态生成噪声信号，将该噪声信号作为初始光信号进行OSNR测量。
可以理解的是，空闲通道在硬件上对应当前站点中的空闲端口，该空闲端口可以是光开关(如光滤波器)的上路口或者环回口、耦合器件类的合波器的输入口或者环回口、阵列波导光栅(Arrayed Waveguide Grating，AWG)类器件的上路口等等。另外，空闲通道在光路上对应某一波长通道没有承载业务，表示该波长通道仅在监测时刻没有承载业务，还可以表示该波长通道没有安排承载业务，完全处于闲置状态。对于空闲通道的判断，可以是检测人员根据实际的业务开通情况确定，也可以通过检测该波长通道上是否有业务报文的方式来自动判断，在此不作限定。
对于检测光源，可以由不同的硬件方式组成，例如，检测光源直接采用可调谐的激光光源，产生待测通道对应中心波长的激光，但是可调谐的激光光源一次只能产生一个中心波长的激光，存在一定的局限性，又例如，检测光源由自发辐射源和光滤波器组成，自发辐射源的输出端连接光滤波器的输入端，光滤波器的输出端连接到该空闲端口，其中，自发辐射源可以采用掺饵光纤放大器(Erbium Doped Fiber Application Amplifier，EDFA)，此时EDFA 的输入端不接输入源，并将EDFA置于自发辐射(Amplified SpontaneousEmission，ASE) 状态，可以得到覆盖多个通道的噪声源，而光滤波器可以是AWG、WSS等各种具有滤波功能的合分波器件，用于对EDFA进行波长通道选择。
步骤S200，根据待测通道的频谱带宽调整检测光源的信号宽度为第一宽度，获取收端站点的光学性能监测点处的通道总功率，待测通道为发端站点的线路侧端口到收端站点的线路侧端口的空闲通道，第一宽度不大于待测通道的频谱带宽；
步骤S300，调整检测光源的信号宽度为第二宽度，获取收端站点的光学性能监测点处的噪声功率，第二宽度小于第一宽度且第二宽度对应信号的中心频率与第一宽度对应信号的中心频率错开。
本发明实施例限定待测通道的两端分别是发端站点的线路侧端口和收端站点的线路侧端口，不包括发端站点设备侧的业务上下路，也不包括收端站点设备侧的业务上下路，因此本发明实施例中待测通道的OSNR实际上是指两个站点的光学性能监测点之间的OSNR。
一般地，光信号在光学性能检测点处只能采集到当前通道的功率，为了得到待测通道的 OSNR，本发明实施例采用了改变检测光源的波形方法，在收端站点两侧测定当前通道的功率，从而计算得到待测通道的信号光功率。具体来说，在步骤S200中，根据待测通道的频谱宽度设定检测光源的信号宽度为第一宽度，目的在于使得检测光源以相应宽度的光信号填充待测通道对应的频谱宽度，从而使得收端站点的光学性能监测点处测得通道总功率的场景贴近待测通道实际承载业务时的场景，也便于后续改变检测光源的信号宽度来获得噪声功率。然后，在步骤S300中，改变检测光源的信号宽度为第二宽度，因为第二宽度小于第一宽度，因此步骤S300的操作实际上将检测光源收窄，使得待测通道中仅某一宽度下具有光信号，该宽度以外的其余波长通道由光滤波器屏蔽，这样，第二宽度的光信号经过待测通道的各个放大器设备到达收端站点后，其余波长通道会呈现出噪底，那么在收端站点的光学性能监测点处测量得到的这些波长通道的功率即为噪声功率，可参照图2和图3所示，分别是第一宽度下和第二宽度下的波形图。
值得注意的是，第一宽度可以设定为等于待测通道的频谱宽度，这样可以使检测光源填满整个待测通道，所得的通道总功率更加准确，也可以设定为稍小于待测通道的频谱宽度，此时第一宽度根据经验值来确定，以便于后续测量OSNR为准。第二宽度可以根据待测通道所在的网络架构进行设定，例如在100G光传输系统中，用于承载业务的相邻两个通道之间相隔 100GHz，光通道谱宽为50GHz，光滤波器可以将信号宽度设置为12.5GHz，那么在50GHz中就有37.5GHz的空闲位置用于测量噪底，可以选择其中12.5GHz的宽度来测量噪声功率。可以理解的是，为了通过噪声功率测量OSNR，第二宽度下信号的中心频率相对第一宽度下信号的中心频率发生偏移，从而在光学性能监测点对第一宽度下信号的中心频率对应的通道进行数据监测。
可以理解的是，光学性能监测点可以采用光学性能监测模块(OpticalPerformance Monitoring，OPM)实现，随着可重构光分插复用器(Reconfigurable OpticalAdd-Drop Multiplexer，ROADM)技术成熟，OPM广泛应用于在线通道光功率监测，为OSNR等光学性能指标的测量提供了方便。OPM的实现可以有多种，例如基于衍射型的结构，由体光栅和阵列探测器组成，又如基于干涉型的结构，采用可调谐光滤波器(Tunable opticalfilter，TOF) 技术，在此不作限定。
步骤S400，根据通道总功率和噪声功率确定待测通道的光信噪比。
通过上述步骤S200和步骤S300得到的通道总功率和噪声功率后，两者相减即可得到信号光功率，根据信号光功率和噪声功率以及相应的OSNR的计算公式，即可得到待测通道的 OSNR。
其中，OSNR＝(通道总功率-噪声功率)/0.1nm谱宽对应的噪声功率。用BOCh表示第一宽度，Bnoise表示第二宽度，B0.1表示0.1nm的谱宽，POCh表示通道总功率，Pnoise表示噪声功率，则OSNR可以通过下式计算得到：
通过上述步骤，为空闲的待测通道给定检测光源，同时改变检测光源的信号宽度，使得在收端站点的光学性能检测点处能够得到待测通道的通道总功率和噪声功率，从而计算得到待测通道的OSNR。其中，待测通道的频谱宽度可以选择较大的数值，例如在50GHz宽度下，本发明实施例仍能提供填满频谱宽度的检测光，实际上模拟了待测通道处于多波长环境下承载业务的环境，因此测得的OSNR更加贴合实际业务场景。
值得注意的是，上式计算所得的OSNR并不一定代表待测通道的OSNR值，根据检测光源在收端站点接入的位置不同，所得的OSNR可能包含了设备侧上路端口到线路侧端口之间的 OSNR，此时上式计算所得的OSNR减去设备侧上路端口到线路侧端口之间的OSNR，才能得到待测通道的OSNR。由于涉及检测光源的位置，这部分的OSNR修正内容将在下面按照不同的检测光源的位置进行详细说明。
基于上述整体方案，为了能够进一步贴合待测通道的实际业务场景，可以对自发辐射源的功率进行调整，参照图4，具体可以通过以下步骤实现：
步骤S110，将自发辐射源置于自发辐射状态；
步骤S120，调整自发辐射源的自发辐射功率与待测通道的业务接入功率相同。
考虑待测通道在承载业务的场景下需要设定的功率，即业务接入功率，将处于ASE状态的自发辐射源的功率调整到与业务接入功率相同，这样，基于光信号在待测通道中传输的功率特性，对于收端站点，此时接收到的功率与待测通道在承载业务场景下接收到功率相近，因此根据此时接收到的功率计算OSNR能够准确反映承载业务场景下的实际OSNR。
可以理解的是，在发端站点设置检测光源连接发端站点的线路侧端口，分为直连端口和非直连端口两种情况，下面分别针对这两种连接方式进行具体说明。
(1)检测光源的输出端直连发端站点的线路侧端口的情况，检测光源的输出端可以通过单条光纤端对端连接到发端站点的线路侧端口，此时检测光源并不经过发端站点的设备侧端口。
在上述情况下，步骤S400中的OSNR计算通过以下步骤实现，参照图5：
步骤S410，根据通道总功率和噪声功率确定待测通道的信号光功率；
步骤S420，根据待测通道的频谱带宽、信号光功率和噪声功率确定待测通道的光信噪比。
首先确定待测通道的信号光功率，由于收端站点处检测到的通道总功率是信号光功率和噪声功率的叠加，因此通过简单的通道总功率减去噪声功率即可得到信号光功率，然后按照上述OSNR计算公式即可得到待测通道的OSNR。
由于业务在OTN中需要经过设备侧的上下路端口，包括发端站点的设备侧上路端口到发端站点的线路侧端口以及收端站点的线路侧端口到收端站点的设备侧下路这两段，为了得到业务在实际传输路径中的OSNR值，对上述得到的OSNR进行修正：
其中，OSNR业务表示业务实际传输路径的OSNR，OSNR待测表示待测通道的OSNR，OSNR上路表示发端站点的设备侧上路端口到发端站点的线路侧端口的OSNR，OSNR下路表示收端站点的线路侧端口到收端站点的设备侧下路的OSNR。
(2)检测光源的输出端通过发端站点的上路端口连接到发端站点的线路侧端口的情况，表示此时线路侧没有空闲端口，但是在设备侧存在空闲的上路端口，可以将检测光源直连接入到该上路端口。
在上述情况下，步骤S400中的OSNR计算通过以下步骤实现，参照图6：
步骤S430，根据通道总功率和噪声功率确定待测通道的信号光功率；
步骤S440，获取发端站点的设备侧上路端口到发端站点的线路侧端口的上路光信噪比；
步骤S450，根据待测通道的频谱带宽、上路光信噪比、信号光功率和噪声功率确定待测通道的光信噪比。
同样地，首先确定待测通道的信号光功率，由于收端站点处检测到的通道总功率是信号光功率和噪声功率的叠加，因此通过简单的通道总功率减去噪声功率即可得到信号光功率，然后按照上述OSNR计算公式可得到从发端站点的设备侧上路端口到收端站点的线路侧端口之间的OSNR，这个OSNR包含了待测通道的OSNR和发端站点的设备侧上路端口到发端站点的线路侧端口之间的OSNR，因此待测通道的OSNR通过下式计算：
其中，OSNR待测表示待测通道的OSNR，OSNR1表示从发端站点的设备侧上路端口到收端站点的线路侧端口之间的OSNR，OSNR上路表示发端站点的设备侧上路端口到发端站点的线路侧端口的OSNR。
为了得到业务在实际传输路径中的OSNR值，可以在OSNR1上加上收端站点的线路侧端口到收端站点的设备侧下路的OSNR，如下式所示：
其中，OSNR业务表示业务实际传输路径的OSNR，OSNR下路表示收端站点的线路侧端口到收端站点的设备侧下路的OSNR。
可以理解的是，上述OSNR上路和OSNR下路可以在开站阶段或者运维阶段，通过常规手段获取到这些分段的OSNR值，在此不详细展开说明。
另一方面，上路端口到线路侧端口之间可以经过多个组件，例如经过若干个放大器设备、若干个光过滤器等，因此发端站点的设备侧上路端口到发端站点的线路侧端口的OSNR可能由多段OSNR构成，同理，收端站点的线路侧端口到收端站点的设备侧下路的OSNR也可能由多段OSNR构成，具体根据站点的实际设备连接方式确定。
根据上述两个OSNR的测量场景可知，检测光源均设置在发端站点，在本地直接或者间接地连接到发端站点的线路侧端口，但在一些情况下，发端站点本地并没有空闲端口，需要通过异地站点的空闲端口对待测通道进行测量。因此，本发明实施例还提供了一种光信噪比检测方法，应用于光信噪比检测系统，光信噪比检测系统包括设置在异地站点的检测光源，检测光源的输出端连接异地站点的线路侧端口，光信噪比检测方法包括但不限于以下步骤S500、步骤S600、步骤S700和步骤S800，参照图7：
步骤S500，调整检测光源处于自发辐射状态；
本发明实施例中检测光源设置于异地站点，异地站点具有连接到检测光源的空闲端口，异地站点的空闲端口为线路侧端口并通过光缆线路连接到第一站点的线路侧端口。同样地，为了得到覆盖多个通道的光信号，将检测光源置于自发辐射状态。
可以理解的是，本发明实施例中的检测光源同样可以由自发辐射源和光滤波器组成，自发辐射源的输出端连接光滤波器的输入端，光滤波器的输出端连接到该空闲端口，至于自发辐射源和光滤波器采用何种硬件设备，可以参照步骤S100部分的说明，在此不重复一次。
步骤S600，根据待测通道的频谱带宽调整检测光源的信号宽度为第一宽度，获取发端站点的光学性能监测点处的第一通道总功率以及收端站点的光学性能监测点处的第二通道总功率，待测通道为发端站点的线路侧端口到收端站点的线路侧端口的空闲通道，所述第一宽度不大于所述待测通道的频谱带宽；
步骤S700，调整检测光源的信号宽度为第二宽度，获取发端站点的光学性能监测点处的第一噪声功率以及收端站点的光学性能监测点处的第二噪声功率，第二宽度小于第一宽度且第二宽度对应信号的中心频率与第一宽度对应信号的中心频率错开；
步骤S800，根据第一通道总功率、第二通道总功率、第一噪声功率和第二噪声功率确定待测通道的光信噪比。
本发明实施例由于无法直接将发端站点作为测量起点，因此需要根据两端路径的OSNR来计算得到待测通道的OSNR，具体来说，第一站点和第二站点均各自具备光学性能监测点，从异地站点出发，将检测光源的信号宽度设置为第一宽度，分别在发端站点的光学性能监测点获得第一通道总功率和在收端站点的光学性能监测点获得第二通道总功率，然后调整检测光源的信号宽度为第二宽度，分别在发端站点的光学性能监测点获得第一噪声功率和在收端站点的光学性能监测点获得第二噪声功率，这样就得到从异地站点出发的两组数据，第一组数据是异地站点到发端站点之间的第一通道总功率和第一噪声功率，第二组数据是异地站点到收端站点之间的第二通道总功率和第二噪声功率，根据第一组数据按照上述OSNR计算公式可以得到从异地站点的线路侧端口到发端站点的线路侧端口的OSNR，根据第二组数据按照上述 OSNR计算公式可以得到发端站点的线路侧端口到收端站点的线路侧端口的OSNR，将两组数据得到的OSNR相减即可确定待测通道的OSNR，如下式：
其中，OSNR待测表示待测通道的OSNR，OSNR2表示从异地站点的线路侧端口到发端站点的线路侧端口之间的OSNR，OSNR3表示从异地站点的线路侧端口到收端站点的线路侧端口的 OSNR。
参照图8，上述计算过程可以通过以下步骤执行：
步骤S810，根据第一通道总功率和第一噪声功率确定异地站点的线路侧端口到发端站点的线路侧端口的第一信号功率；
步骤S820，根据第二通道总功率和第二噪声功率确定异地站点的线路侧端口到收端站点的线路侧端口的第二信号功率；
步骤S830，根据待测通道的频谱带宽、第一信号功率、第一噪声功率、第二信号功率和第二噪声功率确定待测通道的光信噪比。
其中，根据待测通道的频谱带宽、第一信号功率和第一噪声功率确定从异地站点的线路侧端口到发端站点的线路侧端口之间的OSNR的计算方式可以参照步骤S400，同样地，根据待测通道的频谱带宽、第二信号功率和第二噪声功率确定从异地站点的线路侧端口到收端站点的线路侧端口的OSNR也可以参照步骤S400，在此不展开详细的计算过程。
同样地，为了表示业务实际传输路径的OSNR，需要考虑发端站点的设备侧上路端口到发端站点的线路侧端口之间的OSNR以及收端站点的线路侧端口到收端站点的设备侧下路端口之间的OSNR，因此，根据业务实际传输路径修改上述OSNR：
其中，OSNR业务表示业务实际传输路径的OSNR，OSNR上路表示发端站点的设备侧上路端口到发端站点的线路侧端口的OSNR，OSNR下路表示收端站点的线路侧端口到收端站点的设备侧下路的OSNR。
可以理解的是，上路端口到线路侧端口之间可以经过多个组件，例如经过若干个放大器设备、若干个光过滤器等，因此发端站点的设备侧上路端口到发端站点的线路侧端口的OSNR 可能由多段OSNR构成，同理，收端站点的线路侧端口到收端站点的设备侧下路的OSNR也可能由多段OSNR构成，具体根据站点的实际设备连接方式确定。
通过本发明实施例在异地站点测量OSNR的方法，实现了从异地站点对待测通道的测量，解决了因为站点没有空闲端口而无法测量待测通道的OSNR的问题。
无论在本地站点还是异地站点对待测通道的OSNR进行测量，通过调整检测光源的宽度来分别获得待测通道的通道总功率和噪声功率，可以获得待测通道的信号光功率，从而计算的到待测通道的OSNR，实现对空闲业务路径的光学性能监测，极大提升网络维护和管理能力。
下面以实际三个示例对本发明实施例的光信噪比检测方法进行说明：
示例一：本地端口直连测量OSNR：
参照图9给出的网络线路配置图，本示例需要测量发端站点A，经过穿通站点B，到收端站点C的空闲通道的OSNR，硬件方面，检测光源采用EDFA类型的光放大器OA以及波长选择开关，在图9中分别以OA#41和WSS#41表示，WSS#41直连到发端站点A的线路侧端口。
假设空闲的待测通道的中心频率为192.1THz，宽度为50GHz。
WSS#41的D2口与WSS#21的A2口连接，将检测光源从WSS#21接入到线路侧方向#2；
打通待测通道上的各个光放大器和波长选择开关，对于WSS#51、WSS#52，将中心频率 192.1THz，宽度为50GHz的光，指派到相连的端口；
测量通道总功率：操作WSS#41，将中心频率192.1THz，宽度为50GHz的光，指派到WSS#41 的D2口，从收端站点B处的OPM读取功率谱，获得中心频率192.1THz，宽度为50GHz的通道功率，为通道总功率，记作POCh，本步骤中WSS#41设置的第一宽度等于待测通道的频谱宽度，OPM设置在收端站点B的OA#61的输出端；
测量噪声功率：操作WSS#41，将中心频率192.0875GHz，宽度为12.5GHz的光，指派到 WSS#41的D2口，从收端站点B处的OPM读取功率谱，获得中心频率192.1125GHz，宽度为12.5GHz的通道功率，为噪声功率，记作Pnoise，可知，本步骤中WSS#41设置的第二宽度为12.5GHz。
根据上述通道总功率和噪声功率，确定待测通道的OSNR，代入下式即可，
其中，BOCh为50GHz，Bnoise为12.5GHz，B0.1为12.5GHz，本示例中通过上式计算得到的OSNR为发端站点A的线路侧端口到收端站点C的线路侧端口之间的OSNR待测。
根据业务实际传输路径修正OSNR：对于业务光而言，如果从发端站点A到收端站点C，还需要经过发端站点A的上路部分和收端站点C的下路部分。目前，业界已有多种方法获取上下路部分的OSNR，这里不做展开。假定发端站点A的上路部分的OSNR为OSNR上路，收端站点C下路部分的OSNR为OSNR下路，则修正后的从发端站点A的上路端口(业务板端口)到收端站点C的下路端口(业务板端口)之间的OSNR业务如下：
示例二，本地端口非直连测量OSNR：
参照图10给出的网络线路配置图，示例二与示例一之间的区别在于，发端站点A的线路侧没有空闲端口，但是设备侧上路端口存在空闲端口，将检测光源接入到发端站点A的设备侧上路端口中的空闲端口。硬件方面，检测光源同样采用EDFA类型的光放大器OA以及波长选择开关，在图10中分别以OA#41和WSS#41表示，WSS#41的D1口连接到发端站点A的设备侧上路端口，即WSS#32的A3口。
假设空闲的待测通道的中心频率为192.1THz，宽度为50GHz。
按照前述示例一的方式分别测出两个功率值，根据OSNR计算公式可以得到发端站点A的设备侧上路端口到收端站点C的线路侧端口之间的OSNR，记作OSNR1。
根据业务实际传输路径修正OSNR：由于OSNR1已经包含了发端站点A上路部分的OSNR，因此只需要再获取收端站点C下路部分的OSNR即可：
示例三，异地端口接入测量OSNR：
参照图11给出的网络线路配置图，示例三与示例一之间的区别在于，检测光源在异地站点D接入空闲端口，该空闲端口是异地站点D的线路侧端口。同样测量发端站点A，经过穿通站点B，到收端站点C的空闲通道的OSNR，硬件方面，检测光源采用EDFA类型的光放大器 OA以及波长选择开关，在图11中分别以OA#41和WSS#41表示，WSS#41直连到异地站点D的线路侧端口。
假设空闲的待测通道的中心频率为192.1THz，宽度为50GHz。
按照前述示例一的方式，根据OSNR计算公式可以得到异地站点D的线路侧端口到发端站点A的线路侧端口之间的OSNR，记作OSNR2，以及得到异地站点D的线路侧端口到收端站点 B的线路侧端口之间的OSNR，记作OSNR3。
将所得的两个OSNR相减即可确定待测通道的OSNR，如下式：
根据业务实际传输路径修正OSNR：对于业务光而言，如果从发端站点A到收端站点C，还需要经过发端站点A的上路部分和收端站点C的下路部分，假定发端站点A的上路部分的 OSNR为OSNR上路，收端站点C下路部分的OSNR为OSNR下路，则修正后的从发端站点A的上路端口(业务板端口)到收端站点C的下路端口(业务板端口)之间的OSNR业务如下：
本发明实施例的还提供了一种光信噪比检测系统，包括至少一个处理器和用于与至少一个处理器通信连接的存储器；存储器存储有能够被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行前述的光信噪比检测方法。
以光信噪比检测系统中的控制处理器和存储器可以通过总线连接为例。存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于控制处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至光信噪比检测系统。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
本领域技术人员可以理解，上述装置结构并不构成对光信噪比检测系统的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明实施例的还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器执行，例如，上述控制处理器执行，可使得上述一个或多个控制处理器执行上述方法实施例中的光信噪比检测方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S100至步骤S400、图4中的方法步骤S110至步骤S120、图5中的方法步骤S410至步骤S420、图6中的方法步骤S430至步骤S450、图7中的方法步骤S500至步骤S800以及图8中的方法步骤S810和步骤S830。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种光信噪比检测方法，应用于光信噪比检测系统，所述光信噪比检测系统包括设置在发端站点的检测光源，所述检测光源的输出端连接所述发端站点的线路侧端口，所述光信噪比检测方法包括：
调整所述检测光源处于自发辐射状态；
根据待测通道的频谱带宽调整所述检测光源的信号宽度为第一宽度，获取收端站点的光学性能监测点处的通道总功率，所述待测通道为所述发端站点的线路侧端口到所述收端站点的线路侧端口的空闲通道，所述第一宽度不大于所述待测通道的频谱带宽；
调整所述检测光源的信号宽度为第二宽度，获取所述收端站点的光学性能监测点处的噪声功率，所述第二宽度小于所述第一宽度且所述第二宽度对应信号的中心频率与所述第一宽度对应信号的中心频率错开；
根据所述通道总功率和所述噪声功率确定所述待测通道的光信噪比。
2.根据权利要求1所述的光信噪比检测方法，其特征在于，所述检测光源包括自发辐射源和光滤波器，所述自发辐射源的输出端连接所述光滤波器的输入端。
3.根据权利要求2所述的光信噪比检测方法，其特征在于，所述自发辐射源为掺铒光纤放大器，所述光滤波器为波长选择开关。
4.根据权利要求3所述的光信噪比检测方法，其特征在于，所述调整所述检测光源处于自发辐射状态，包括：
将所述自发辐射源置于自发辐射状态；
调整所述自发辐射源的自发辐射功率与待测通道的业务接入功率相同。
5.根据权利要求1所述的光信噪比检测方法，其特征在于，所述检测光源的输出端直连所述发端站点的线路侧端口，所述根据所述通道总功率和所述噪声功率确定所述待测通道的光信噪比，包括：
根据所述通道总功率和所述噪声功率确定所述待测通道的信号光功率；
根据所述待测通道的频谱带宽、所述信号光功率和所述噪声功率确定所述待测通道的光信噪比。
6.根据权利要求1所述的光信噪比检测方法，其特征在于，所述检测光源的输出端通过所述发端站点的设备侧上路端口连接到所述发端站点的线路侧端口，所述根据所述通道总功率和所述噪声功率确定所述待测通道的光信噪比，包括：
根据所述通道总功率和所述噪声功率确定所述待测通道的信号光功率；
获取所述发端站点的设备侧上路端口到所述发端站点的线路侧端口的上路光信噪比；
根据所述待测通道的频谱带宽、所述上路光信噪比、所述信号光功率和所述噪声功率确定所述待测通道的光信噪比。
7.一种光信噪比检测方法，应用于光信噪比检测系统，所述光信噪比检测系统包括设置在异地站点的检测光源，所述检测光源的输出端连接所述异地站点的线路侧端口，所述光信噪比检测方法包括：
调整所述检测光源处于自发辐射状态；
根据待测通道的频谱带宽调整所述检测光源的信号宽度为第一宽度，获取发端站点的光学性能监测点处的第一通道总功率以及收端站点的光学性能监测点处的第二通道总功率，所述待测通道为所述发端站点的线路侧端口到所述收端站点的线路侧端口的空闲通道，所述第一宽度不大于所述待测通道的频谱带宽；
调整所述检测光源的信号宽度为第二宽度，获取所述发端站点的光学性能监测点处的第一噪声功率以及所述收端站点的光学性能监测点处的第二噪声功率，所述第二宽度小于所述第一宽度且所述第二宽度对应信号的中心频率与所述第一宽度对应信号的中心频率错开；
根据所述第一通道总功率、所述第二通道总功率、所述第一噪声功率和所述第二噪声功率确定所述待测通道的光信噪比。
8.根据权利要求7所述的光信噪比检测方法，其特征在于，所述根据所述第一通道总功率、所述第二通道总功率、所述第一噪声功率和所述第二噪声功率确定所述待测通道的光信噪比，包括：
根据所述第一通道总功率和所述第一噪声功率确定所述异地站点的线路侧端口到所述发端站点的线路侧端口的第一信号功率；
根据所述第二通道总功率和所述第二噪声功率确定所述异地站点的线路侧端口到所述收端站点的线路侧端口的第二信号功率；
根据所述待测通道的频谱带宽、所述第一信号功率、所述第一噪声功率、所述第二信号功率和所述第二噪声功率确定所述待测通道的光信噪比。
9.一种光信噪比检测系统，其特征在于，包括至少一个处理器和用于与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至6中任意一项所述的光信噪比检测方法或执行如权利要求7至8中任意一项所述的光信噪比检测方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至6中任意一项所述的光信噪比检测方法或执行如权利要求7至8中任意一项所述的光信噪比检测方法。
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